JP2010172999A - Machining device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ターンテーブル上のチャックテーブルに保持された半導体ウェーハを加工する加工装置に関する。 The present invention relates to a processing apparatus for processing a semiconductor wafer held on a chuck table on a turntable.
近年、被加工物である半導体ウェーハの径が300mmから450mmへと大径化しており、これに伴ってターンテーブル、チャックテーブルおよび砥石の径も大径化するため、加工装置全体が大型化するという問題がある。 In recent years, the diameter of a semiconductor wafer, which is a workpiece, has increased from 300 mm to 450 mm, and the diameters of the turntable, chuck table, and grindstone are also increased accordingly, which increases the size of the entire processing apparatus. There is a problem.
そこで、この問題を解決するために、砥石による加工位置をターンテーブルの回転中心に近づけて、装置サイズの小型化を図るものが知られている(例えば、特許文献1参照)。図6に示すように、この加工装置91は、基台92上に2つのチャックテーブル93が配置されたターンテーブル94と、加工ユニット95が設置された支柱部96とを有している。支柱部96は、ターンテーブル94の後方において基台92の短手方向に延在し、チャックテーブル93の上方において加工ユニット95を上下動可能に支持している。
Accordingly, in order to solve this problem, there is known a technique for reducing the size of the apparatus by bringing the processing position by the grindstone closer to the rotation center of the turntable (see, for example, Patent Document 1). As shown in FIG. 6, the
このとき、チャックテーブル93および砥石97は、それぞれの回転中心C1、C2からターンテーブル94の回転中心C3を通過する直線が交差する位置関係となっている。このようなチャックテーブル93と砥石97との位置関係により、砥石97による加工位置をターンテーブル94の回転中心C3に近づけて、装置サイズの小型化を図っている。
At this time, the chuck table 93 and the
しかしながら、上記した従来の加工装置91においては、支柱部96が、ターンテーブル94の後方において基台92の短手方向に延在するように配置されるため、ターンテーブル94の後方において支柱部96の配置スペース分だけ基台92が長手方向に大きくなり、装置サイズの更なる小型化が困難となっていた。
However, in the above-described
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、支柱部を適切な位置に配置することにより、装置サイズを小型化することができる加工装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the processing apparatus which can reduce apparatus size by arrange | positioning a support | pillar part in an appropriate position.
本発明の加工装置は、略多角形状の配置面を有する基台と、前記配置面に配置され、回転可能に配設されたターンテーブルと、前記ターンテーブルに回転可能に配置され、ワークを保持する保持面を有するチャックテーブルと、前記保持面に保持されたワークを加工する加工ユニットと、前記保持面に向けて前記加工ユニットを進退可能に支持すると共に、前記配置面の角側において前記ターンテーブルに近接配置された支柱部とを備えたことを特徴とする。 The processing apparatus according to the present invention includes a base having a substantially polygonal arrangement surface, a turntable disposed on the arrangement surface and rotatably disposed, and rotatably disposed on the turntable to hold a workpiece. A chuck table having a holding surface, a machining unit for machining the workpiece held on the holding surface, and supporting the machining unit so as to be able to advance and retreat toward the holding surface, and the turn on the corner side of the arrangement surface. And a support column disposed close to the table.
この構成によれば、基台の配置面とターンテーブルとの余剰スペースである配置面の角側において、加工ユニットを支持する支柱部がターンテーブルに近接配置されるため、配置面を広げて支柱部用の配置スペースを確保する必要がない。したがって、基台の配置面とターンテーブルとの余剰スペースに支柱部を配置することにより、装置サイズを小型化することができる。 According to this configuration, since the column portion supporting the processing unit is disposed close to the turntable on the corner side of the arrangement surface which is an excess space between the arrangement surface of the base and the turntable, the arrangement surface is widened and the column is extended. It is not necessary to secure the arrangement space for the department. Therefore, the apparatus size can be reduced by arranging the support column in the surplus space between the arrangement surface of the base and the turntable.
また本発明は、上記加工装置において、前記ターンテーブルには中央に開口部が形成されており、前記開口部の内側に中央支柱部が配置され、前記支柱部は、連結部により前記中央支柱部に連結され、前記連結部を介して前記加工ユニットを支持している。 Further, in the processing apparatus according to the present invention, an opening is formed in the center of the turntable, and a central support portion is disposed inside the opening, and the support portion is connected to the central support portion by the connecting portion. The processing unit is supported via the connecting portion.
また本発明は、上記加工装置において、前記支柱部は、2以上であり、それぞれ前記加工ユニットを支持し、一の支柱部と中央支柱部とを結ぶ直線と、残りの支柱部と中央支柱部とを結ぶ直線とが直交する位置関係となるように、前記支柱部が前記ターンテーブルに近接配置されている。 Further, in the processing apparatus according to the present invention, the strut portion includes two or more struts, each supporting the processing unit, connecting a single strut portion and the central strut portion, and the remaining strut portions and the central strut portion. The support column is disposed close to the turntable so that the straight line connecting the two and the straight line is perpendicular to each other.
また本発明は、上記加工装置において、前記加工ユニットを進退方向にガイドする3つ以上のガイド部を備え、前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記加工ユニットによる前記ワークの加工部分が、前記3つ以上のガイド部の設置位置を頂点とした仮想面の重心位置を含んでいる。 Further, the present invention provides the above processing apparatus, further comprising three or more guide portions for guiding the processing unit in the advancing / retreating direction, wherein the workpiece is moved by the processing unit on a plane perpendicular to the advancing / retreating direction of the processing unit. The processed portion includes the position of the center of gravity of the virtual surface with the installation position of the three or more guide portions as a vertex.
また本発明は、上記加工装置において、前記加工ユニットを進退方向にガイドする一対のガイド部を備え、前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記加工ユニットによる前記ワークの加工部分が、前記一対のガイド部の設置位置を結ぶ直線の一部を含んでいる。 Further, the present invention provides the processing apparatus, wherein the processing unit includes a pair of guide portions that guide the processing unit in the advance / retreat direction, and a processing portion of the workpiece by the processing unit on a plane perpendicular to the advance / retreat direction of the processing unit. Includes a part of a straight line connecting the installation positions of the pair of guide portions.
また本発明は、上記加工装置において、前記加工ユニットは、リング状の加工面を有する砥石を有し、前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記砥石の加工面と前記ワークとが接触する加工部分が円弧状領域となるようにしている。 Further, the present invention provides the processing apparatus, wherein the processing unit includes a grindstone having a ring-shaped processing surface, and the processing surface of the grindstone and the workpiece are on a plane perpendicular to the advancing / retreating direction of the processing unit. The processed part that contacts with the arc is an arcuate region.
また本発明は、上記加工装置において、駆動力を受けて前記加工ユニットを前記進退方向に直動させるボールネジ機構を備え、前記ボールネジ機構は、前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記加工ユニットによる前記ワークの加工部分に近接して配置されている。 The present invention further includes a ball screw mechanism that moves the processing unit in the forward / backward direction by receiving a driving force in the processing apparatus, and the ball screw mechanism is on a plane perpendicular to the forward / backward direction of the processing unit. The processing unit is disposed close to the processing portion of the workpiece.
また本発明は、上記加工装置において、前記ターンテーブルは、外周縁部側において基台に支持されており、前記チャックテーブルは、テーブル部と前記テーブル部の傾きを調整する傾斜機構を有し、前記傾斜機構は、前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上における前記テーブル部の中心を重心位置とした三角形の3つの頂点のうち、2点に対応する位置において前記テーブル部の支持位置を前記進退方向に移動可能とする第1の可動支持部および第2の可動支持部と、残りの1点に対応する位置において前記テーブル部の支持位置を固定とする固定支持部とを有し、前記固定支持部は、前記第1の可動支持部および前記第2の可動支持部よりも前記ターンテーブルの外周縁部側に位置している。 Further, in the processing apparatus according to the present invention, the turntable is supported by a base on the outer peripheral edge side, and the chuck table has a table part and an inclination mechanism for adjusting the inclination of the table part, The tilt mechanism is a support position of the table portion at a position corresponding to two points among three vertices of a triangle having a center of gravity of the table portion on a plane perpendicular to the advancing / retreating direction of the processing unit. A first movable support portion and a second movable support portion that are movable in the forward / backward direction, and a fixed support portion that fixes the support position of the table portion at a position corresponding to the remaining one point. The fixed support portion is positioned closer to the outer peripheral edge of the turntable than the first movable support portion and the second movable support portion.
また本発明は、上記加工装置において、前記固定支持部は、前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記第1の可動支持部および前記第2の可動支持部よりも前記加工ユニットによる前記ワークの加工部分に近接配置されている。 Further, the present invention provides the processing apparatus, wherein the fixed support portion is more than the first movable support portion and the second movable support portion on a plane perpendicular to the advancing / retreating direction of the processing unit. The unit is disposed close to the machining portion of the workpiece.
また本発明は、上記加工装置において、前記チャックテーブルは、回転中心を頂点とした円錐形状の保持面を有している。 According to the present invention, in the processing apparatus, the chuck table has a conical holding surface having a rotation center as a vertex.
また本発明は、上記加工装置において、前記配置面は、略矩形状に形成されている。 According to the present invention, in the processing apparatus, the arrangement surface is formed in a substantially rectangular shape.
本発明によれば、支柱部を適切な位置に配置することにより、装置サイズを小型化することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the size of the apparatus by arranging the support column at an appropriate position.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係る加工装置は、基台上の配置面とターンテーブルとの余剰スペースに支柱部を配置することにより、装置サイズの小型化を図るものである。最初に、本発明の実施の形態に係る加工装置について説明する前に、加工対象となる半導体ウェーハについて簡単に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る半導体ウェーハの外観斜視図である。なお、図1においては、半導体ウェーハの裏面を上側に向けた状態を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The processing apparatus according to the present embodiment is intended to reduce the size of the apparatus by disposing the support column in the surplus space between the arrangement surface on the base and the turntable. First, before describing a processing apparatus according to an embodiment of the present invention, a semiconductor wafer to be processed will be briefly described. FIG. 1 is an external perspective view of a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a state in which the back surface of the semiconductor wafer is directed upward.
図1に示すように、半導体ウェーハWは、略円板状に形成されており、表面に格子状に配列された図示しない分割予定ラインによって複数の領域に区画されている。分割予定ラインによって区画された各領域には、半導体ウェーハWの中央においてIC、LSI等のデバイス88が形成されている。また、半導体ウェーハWの表面には保護テープ89が貼着されており、この保護テープ89により半導体ウェーハWの裏面加工時にデバイス88が保護される。このように構成された半導体ウェーハWは、搬入用カセット4(図2参照)に収容された状態で加工装置1に搬入される。
As shown in FIG. 1, the semiconductor wafer W is formed in a substantially disc shape, and is partitioned into a plurality of regions by unscheduled division lines (not shown) arranged on the surface in a lattice shape. A device 88 such as an IC or LSI is formed in the center of the semiconductor wafer W in each region partitioned by the division lines. A
なお、本実施の形態においては、ワークとしてシリコンウェーハやGaAs等の半導体ウェーハWを例に挙げて説明するが、この構成に限定されるものではなく、セラミック、ガラス、サファイヤ系の無機材料基板、板状金属や樹脂の延性材料、ミクロンオーダーからサブミクロンオーダの平坦度が要求される各種加工材料をワークとしてもよい。 In the present embodiment, a semiconductor wafer W such as a silicon wafer or GaAs will be described as an example of the workpiece. However, the present invention is not limited to this configuration, and ceramic, glass, sapphire inorganic substrate, The workpiece may be a plate metal or resin ductile material, or various processed materials that require a micron order flatness on the order of submicrons.
次に、図2から図4を参照して本発明の実施の形態に係る加工装置について説明する。図2は、本発明の実施の形態に係る加工装置の外観斜視図である。図3は、本発明の実施の形態に係るウェーハ加工部の上面模式図である。図4は、本発明の実施の形態に係るチャックテーブルの部分断面図である。なお、以下の説明では、半導体ウェーハの裏面全体を平坦に加工して薄化する例について説明するが、半導体ウェーハの裏面の外周縁部のみ残存させて薄化する構成に適用することも可能である。 Next, a processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an external perspective view of the processing apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic top view of the wafer processing unit according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the chuck table according to the embodiment of the present invention. In the following description, an example in which the entire back surface of the semiconductor wafer is processed flat and thinned will be described. However, the present invention can be applied to a structure in which only the outer peripheral edge of the back surface of the semiconductor wafer is left and thinned. is there.
図2に示すように、加工装置1は、加工前の半導体ウェーハWを搬入する他、加工後の半導体ウェーハWを搬出する搬入搬出ユニット2と、搬入搬出ユニット2から搬入された半導体ウェーハWの裏面を研削、研磨するウェーハ加工ユニット3とから構成されている。搬入搬出ユニット2は、直方体状の基台11を有し、基台11には搬入用カセット4、搬出用カセット5がそれぞれ載置されるカセット載置部12、13が前面11aから前方に突出するように設けられている。
As shown in FIG. 2, the processing apparatus 1 carries in a semiconductor wafer W before processing, a loading /
カセット載置部12は、搬入口として機能し、加工前の半導体ウェーハWが収容された搬入用カセット4が載置される。カセット載置部13は、搬出口として機能し、加工後の半導体ウェーハWが収容される搬出用カセット5が載置される。基台11の上面には、カセット載置部12、13に面して搬入搬出アーム14が設けられ、搬入搬出アーム14に隣接して位置合わせ部15およびスピンナー洗浄部16がそれぞれ設けられている。また、基台11の上面において、搬入搬出アーム14を挟んで位置合わせ部15およびスピンナー洗浄部16の反対側には壁部17が上方に突出しており、この壁部17には操作用のモニター18が設置されている。また、基台11の上方には、搬入搬出ユニット2の図示しないカバーに取り付けられた移載部19が配置されている。
The
搬入搬出アーム14は、カセット載置部12に載置された搬入用カセット4から位置合わせ部15に加工前の半導体ウェーハWを搬入する他、スピンナー洗浄部16からカセット載置部13に載置された搬出用カセット5に加工後の半導体ウェーハWを収納する。位置合わせ部15は、仮置きテーブル21と、仮置きテーブル21の中心に対して径方向に移動可能な複数の位置決めピン22(図では6本)とを有している。
The loading / unloading arm 14 loads the unprocessed semiconductor wafer W from the loading cassette 4 mounted on the
位置合わせ部15は、仮置きテーブル21に載置された加工前の半導体ウェーハWに対して複数の位置決めピン22を仮置きテーブル21の中心に向かって移動させることにより位置合わせする。スピンナー洗浄部16は、スピンナー洗浄テーブル24を有し、基台11内においてスピンナー洗浄テーブル24に載置された加工後の半導体ウェーハWを回転させ、洗浄水を噴射して洗浄する。移載部19は、仮置きテーブル21において位置合わせされた加工前の半導体ウェーハWをウェーハ加工ユニット3のチャックテーブル51に移載する他、チャックテーブル51に載置された加工後の半導体ウェーハWをスピンナー洗浄テーブル24に移載する。
The
図2および図3に示すように、ウェーハ加工ユニット3は、荒研削ユニット33、仕上げ研削ユニット34、研磨ユニット35と半導体ウェーハWを保持したチャックテーブル51とを相対回転させて半導体ウェーハWを加工するように構成されている。また、ウェーハ加工ユニット3は、直方体状の基台31を有し、基台31の前面には搬入搬出ユニット2が接続されている。基台31の上面である略矩形状の配置面31aには、中央部分に開口部37aが形成されたリング状のターンテーブル37が設けられている。
2 and 3, the
また、ターンテーブル37の開口部37aの内側には中央支柱部41が立設され、ターンテーブル37の周囲において配置面31aの3つの角側には3つの側方支柱部42、43、44が立設されている。このとき、側方支柱部42、44は、中央支柱部41を挟んで対向して配置され、側方支柱部43は、側方支柱部42、44を結ぶ直線に対して直交する方向に配置されている。また、3つの側方支柱部42、43、44は、それぞれ連結部46、47、48を介して中央支柱部41に接続されており、側方支柱部42、43、44、連結部46、47、48、中央支柱部41により3つの門型の支柱部が形成される。
Further, a
このように、ウェーハ加工ユニット3においては、荒研削ユニット33、仕上げ研削ユニット34、研磨ユニット35がそれぞれ門型の支柱部により支持されることにより、それぞれの側方支柱部42、43、44により単独支持される構成と比較して、各加工ユニットの荷重に対する剛性が高められる。さらに、荒研削ユニット33、仕上げ研削ユニット34はそれぞれ連結部46、47において片持支持されるため、側方支柱部42、43に前傾方向にモーメント力が生じるが、側方支柱部42、43のそれぞれの前傾方向に側方支柱部43、44が配置されるため、モーメント力に対する剛性も高められている。この構成により、より安定した可能が可能となっている。
As described above, in the
なお、上記した略矩形状の配置面31aとは、厳密に矩形状である必要がなく、ターンテーブル37を配置したときに、4隅に側方支柱部42、43、44を配置するための余剰スペースを確保できる構成であればよい。したがって、配置面31aの角が円弧上になっていてもよいし、配置面31aの一辺が部分的に側方に膨らむ構成としてもよい。
The substantially
ターンテーブル37の上面には、周方向に90度間隔で4つのチャックテーブル51が配置されている。そして、ターンテーブル37は、図示しない回転駆動機構に接続され、回転駆動機構によりD1方向に90度間隔で間欠回転される。これにより、4つのチャックテーブル51は、移載部19との間で半導体ウェーハWを受け渡す載せ換え位置、荒研削ユニット33に半導体ウェーハWを対向させる荒研削位置、仕上げ研削ユニット34に半導体ウェーハWを対向させる仕上げ研削位置、研磨ユニット35に半導体ウェーハWを対向させる研磨位置の間を移動される。
Four chuck tables 51 are arranged on the upper surface of the
また、ターンテーブル37は、外周縁部側がエア軸受け部37bとなっており、基台31の中央に形成された開口部31bの開口縁部に支持されている(図7参照)。また、ターンテーブル37のエア軸受け部37bの径方向内側は、開口部37aが形成された中空部37cとなっており、開口部31bの内側に位置している。エア軸受け部37bは、回転時に基台31の開口縁部から供給される空気により、基台31の開口縁部との間にエアギャップが形成され空気を介して支持され、停止時に基台31の開口縁部とのエアギャップを無くして基台31の開口縁部に直に支持される。
The
図4(a)に示すように、チャックテーブル51は、略円盤状のテーブル部52と、テーブル部52の傾きを調整する傾斜機構53とを有して構成されている。テーブル部52の上面には、中央に円形の凹部52aが形成されており、この凹部52aの外周に沿って段部52bが形成されている。段部52bには、半導体ウェーハWを吸着保持する吸着保持部54が設けられ、吸着保持部54の保持面54aは、チャックテーブル51の回転中心を頂点とする緩傾斜の円錐状に形成されている。吸着保持部54は、ポーラスセラミック材により形成され、凹部52aを介して基台31内に配置された図示しない吸引源に接続されている。この吸着保持部54の保持面54aに半導体ウェーハWが吸着されると、半導体ウェーハWも保持面54aに沿って緩傾斜の円錐状となる。
As shown in FIG. 4A, the chuck table 51 includes a substantially disc-shaped
傾斜機構53は、2つの可動支持部55、56と1つの固定支持部57に構成されており、ターンテーブル37上においてテーブル部52を3点支持している(図5参照)。可動支持部55、56は、ボールネジ機構で構成され、テーブル部52を上下動可能に支持している。固定支持部57は、テーブル部52を固定位置で支持している。したがって、3点の支持部のうち、2つの可動支持部55、56が上下動することにより、テーブル部52が固定支持部57を支点として傾斜される。
The
また、図4(b)に示すように、傾斜機構53は、例えば、荒研削時に吸着保持部54の円錐状の保持面54aの勾配に応じてテーブル部52を傾斜させ、研削砥石66に対して半導体ウェーハWの一部が平行となるよう調整する。このようにして、研削砥石66と半導体ウェーハWとが接触する加工部分が、半導体ウェーハWの中央から外周縁に至る領域となる。
Further, as shown in FIG. 4B, the
図2および図3に戻り、連結部46には互いに上下方向に平行な一対のガイドレール62が設けられ、この一対のガイドレール62には、荒研削ユニット33を支持したモータ駆動の可動ハウジング63がスライド可能に配置されている。連結部47、48にも同様に一対のガイドレール72、82と、可動ハウジング73、83が設けられている。
2 and 3, the connecting
なお、各可動ハウジング63、73、83には、それぞれ図示しないナット部が設けられ、これらナット部にボールネジ64、74、84が螺合されている。ボールネジ64、74、84は、連結部46、47、48内に設けられた図示しない駆動モータにより連結され、この駆動モータにより回転駆動されて可動ハウジング63、73、83を上下方向に移動している。
Each
荒研削ユニット33は、可動ハウジング63と、モータ駆動する図示しないスピンドルと、スピンドルの下端に着脱自在に装着された研削砥石66とを有している。荒研削ユニット33は、回転したチャックテーブル51に保持された半導体ウェーハWの裏面に研削砥石66を回転接触させて荒研削し、半導体ウェーハWを薄化している。
The
研削砥石66は、ダイヤモンドの砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めたダイヤモンド砥石で構成されている。また、研削砥石66は、薄型円筒状に形成されており、リング状の研削面を有している。仕上げ研削ユニット34は、荒研削ユニット33と略同様の構成を有するが、研削砥石76として粒度が細かいものを使用している。
The grinding
また、研磨ユニット35は、荒研削ユニット33および仕上げ研削ユニット34と略同様の構成を有するが、研削砥石66の代わりに発泡剤や繊維質等で形成された研磨砥石86が使用される場合がある。研磨砥石86は、円形状の研磨面を有しており、この円形状の研磨面が半導体ウェーハWの裏面に摺接することにより鏡面加工が行われる。この半導体ウェーハWの鏡面加工により、半導体ウェーハWに生じた機械的なダメージが除去されて抗折強度が改善される。
The polishing
次に、図5を参照して、ウェーハ加工ユニットを構成する各構成の位置関係について詳細に説明する。図5は、ウェーハ加工ユニットの各構成の位置関係を説明するための図である。 Next, with reference to FIG. 5, the positional relationship of each component constituting the wafer processing unit will be described in detail. FIG. 5 is a diagram for explaining the positional relationship between the components of the wafer processing unit.
図5に示すように、上面視矩形状に形成された配置面31a上にターンテーブル37が配置され、配置面31aの角側には余剰スペースSが形成されている。この余剰スペースSに側方支柱部42、43、44が配置されることにより、側方支柱部42、43、44用に配置面31aを広げる必要がないため、装置全体の小型化を図ることが可能となっている。
As shown in FIG. 5, a
また、各側方支柱部42、43、44間が開放されており、荒研削ユニット33、仕上げ研削ユニット34、研磨ユニット35が各側方支柱部42、43、44の間から基台31の周囲の作業スペースに面しているため、メンテナンス作業等の作業性を向上させることが可能となる。
Further, the spaces between the
連結部46、47、48は、各側方支柱部42、43、44から中央支柱部41に向かって、ターンテーブル37の径方向に延在している。連結部46、47、48の一の側面には、一対のガイドレール62、72、82を介して荒研削ユニット33、仕上げ研削ユニット34、研磨ユニット35がチャックテーブル51の上方に支持されている。このとき、荒研削ユニット33は、略半部がチャックテーブル51に重なる位置に支持されており、一対のガイドレール62に近接した位置で半導体ウェーハWを加工している。
The connecting
具体的には、上記したように、半導体ウェーハWは、チャックテーブル51の保持面54aにいて緩傾斜の円錐状に保持されるため、研削砥石66のリング状の研削面との加工部分P1は半導体ウェーハWの中心から外周縁に向かって円弧状の領域となる。そして、一対のガイドレール62の設置箇所を結ぶ直線L1が、この加工部分P1を横切るような位置関係となっている。
Specifically, as described above, the semiconductor wafer W is held in a gently inclined conical shape on the holding
このような位置関係により、加工部分P1から受ける反力を一対のガイドレール62が荒研削ユニット33を介して直線L1側で受けるため、一対のガイドレール62に作用する偏荷重が低減され、加工部分P1の平面精度が向上され加工品質が向上する。また、仕上げ研削ユニット34も、荒研削ユニット33と同様な位置関係で一対のガイドレール62に支持されており、加工部分の平面精度が向上されている。
With such a positional relationship, since the pair of
研磨ユニット35は、対向位置に設置された一対のガイドレール82によりチャックテーブル51の真上に位置するように支持されている。このとき、研磨砥石86の研磨面全体で半導体ウェーハWが研磨されるため、加工部分P3は研磨面全体となる。一対のガイドレール82の設置位置を結ぶ直線L3が加工部分P3の中央を通るため、一対のガイドレール82が加工部分P3から受ける偏荷重を低減し、加工部分P3の平面精度が向上され加工品質が向上する。
The polishing
また、連結部46、47、48には、荒研削ユニット33、仕上げ研削ユニット34、研磨ユニット35のそれぞれに図示しないナットを介して連結されたボールネジ64、74、84が設けられている。このうち、荒研削ユニット33用のボールネジ64および仕上げ研削ユニット34用のボールネジ74は、それぞれ対応する加工部分P1、P2に近接して配置されている。
Further, ball screws 64, 74, and 84 connected to the
このように、ボールネジ64、74を加工部分P1、P2に近接して配置することにより、ボールネジ64、74と加工部分P1、P2との距離が大きくなるにつれて増大する反力モーメントを小さくしている。この構成により、加工部分P1、P2から受ける反力モーメントの増大によるボールネジの駆動力の低下を抑え、ボールネジ64、74の駆動力を加工部分P1、P2に伝わりやすくして、加工品質を向上させることが可能となる。したがって、請求項に記載の近接とは、ボールネジが加工部分からの反力モーメントにより駆動力が減少しない程度の距離を示している。 As described above, by disposing the ball screws 64 and 74 close to the processed portions P1 and P2, the reaction force moment that increases as the distance between the ball screws 64 and 74 and the processed portions P1 and P2 increases is reduced. . With this configuration, a decrease in the driving force of the ball screw due to an increase in the reaction force moment received from the processed portions P1 and P2 is suppressed, and the driving force of the ball screws 64 and 74 is easily transmitted to the processed portions P1 and P2, thereby improving processing quality. It becomes possible. Therefore, the term “proximity” as used in the claims indicates a distance such that the driving force of the ball screw is not reduced by a reaction force moment from the processed portion.
チャックテーブル51は、2つの可動支持部55、56と1つの固定支持部57とにより回転中心を重心位置とした正三角形の頂点となる位置で支持されている。このとき、固定支持部57は、可動支持部55、56よりもターンテーブル37の外周縁部側寄りに位置されている。より具体的には、固定支持部57は、エア軸受け部37bの上方に位置し、可動支持部55、56は、中空部37cの上方に位置している。さらに、固定支持部57は、可動支持部55、56よりも加工部分P1、P2に近接して配置されている。
The chuck table 51 is supported by the two
このような位置関係により、可動支持部55、56および固定支持部57のうち最も押圧に強い固定支持部57が、エア軸受けを構成するターンテーブル37の外周縁部側(基台31の開口縁部の上方)に位置されるため、チャックテーブル51の傾斜角を強固に支持することが可能となる。さらに、固定支持部57を加工部分P1、P2に近接させることにより、加工部分P1、P2からの加工負荷を固定支持部57により強く受けることができ、チャックテーブル51の傾斜角を強固に支持することが可能となる。
Due to such a positional relationship, of the
以上のように、本実施の形態に係る加工装置1によれば、ウェーハ加工ユニット3の基台31の配置面31aとターンテーブル37との余剰スペースSである配置面31aの角側において、側方支柱部42、43、44がターンテーブル37に近接配置されるため、配置面31aを広げて側方支柱部用の配置スペースを確保する必要がない。したがって、基台31の配置面31aとターンテーブル37との余剰スペースに側方支柱部42、43、44を配置することにより、装置サイズを小型化することが可能となる。
As described above, according to the processing apparatus 1 according to the present embodiment, on the corner side of the
なお、本実施の形態においては、一対のガイドレールにより各加工ユニットを支持する構成としたが、3つ以上のガイドレールにより各加工ユニットを支持する構成としてもよい。この場合、上下方向に直交する水平面において、各加工ユニットと半導体ウェーハとの加工部分が各ガイドレールの設置位置を頂点とした仮想平面の重心位置を通るようにする。これにより、加工部分から受ける反力を各ガイドレールが加工ユニットを介して仮想平面の重心位置側で受けるため、各ガイドレールに作用する偏荷重が低減され、加工部分の平面精度を向上させることが可能となる。 In the present embodiment, each processing unit is supported by a pair of guide rails, but each processing unit may be supported by three or more guide rails. In this case, on the horizontal plane perpendicular to the vertical direction, the processing portion of each processing unit and the semiconductor wafer passes through the center of gravity of the virtual plane with the installation position of each guide rail as the apex. As a result, each guide rail receives the reaction force received from the machining part at the center of gravity position of the virtual plane via the machining unit, so that the uneven load acting on each guide rail is reduced and the plane accuracy of the machining part is improved. Is possible.
また、上記した実施の形態においては、ターンテーブル37をエア軸受けで支持する構成としたが、この構成に限定されるものではない。ターンテーブル37を回転可能に支持する構成であればよく、例えば、ターンテーブル37をベアリング等により機械的に支持する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記した実施の形態においては、側方支持部、中央支持部、連結部により門型の支柱部を形成する構成としたが、この構成に限定されるものではない。各加工ユニットを支持することが可能であればよく、例えば、側方支柱部のみで各加工ユニットを支持する構成としてもよい。 In the above-described embodiment, the gate-shaped support column is formed by the side support portion, the central support portion, and the connecting portion. However, the present invention is not limited to this configuration. It is only necessary that each processing unit can be supported. For example, each processing unit may be supported only by the side struts.
また、上記した実施の形態においては、加工ユニットとして荒研削ユニット、仕上げ研削ユニット、研磨ユニットを備える加工装置としたが、この構成に限定されるものではなく、少なくともいずれか1つを備える構成であればよい。 In the above-described embodiment, the processing unit includes a rough grinding unit, a finish grinding unit, and a polishing unit as processing units. However, the present invention is not limited to this configuration, and has a configuration including at least one of them. I just need it.
また、上記した実施の形態においては、半導体ウェーハWの裏面全体を加工する構成としたが、この構成に限定されるものではない。半導体ウェーハWをグラインディングにより加工する構成であればよく、例えば、半導体ウェーハWの裏面の外周縁部のみ残存させて薄化する構成としてもよい。この場合、小径な砥石を使用すると共に、チャックテーブルの吸着保持部の保持面を平坦とし、半導体ウェーハWを平坦に保持するようにする。 In the above-described embodiment, the entire back surface of the semiconductor wafer W is processed. However, the present invention is not limited to this configuration. Any structure may be used as long as the semiconductor wafer W is processed by grinding. For example, only the outer peripheral edge of the back surface of the semiconductor wafer W may be left and thinned. In this case, a small-diameter grindstone is used, and the holding surface of the chucking holding portion of the chuck table is flattened to hold the semiconductor wafer W flat.
また、上記した実施の形態においては、基台の配置面の角側に位置する余剰スペースに側方支柱部を配置することで、基台をターンテーブルの大きさに合わせて小型化する構成としたが、この構成に限定されるものではない。側方支柱部を余剰スペースに配置することで残るスペースを他の構成部品用の設置用に有効利用することも可能である。この構成により、基台を大型化することなく他の構成部品を設置することも可能となる。 Further, in the above-described embodiment, by arranging the side struts in the surplus space located on the corner side of the base placement surface, the base is downsized according to the size of the turntable. However, it is not limited to this configuration. It is also possible to effectively use the remaining space for installing other components by arranging the side struts in the surplus space. With this configuration, it is possible to install other components without increasing the size of the base.
また、上記した実施の形態においては、基台が略矩形状の配置面を有する構成を例示して説明したが、この構成に限定されるものではない。配置面の角側に余剰スペースを形成可能な形状であればよく、配置面を略多角形状としてもよい。 In the above-described embodiment, the configuration in which the base has a substantially rectangular arrangement surface has been described as an example, but the configuration is not limited to this configuration. The shape may be any shape as long as an excess space can be formed on the corner side of the arrangement surface, and the arrangement surface may be substantially polygonal.
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and is not limited to this embodiment. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
以上説明したように、本発明は、支柱部を適切な位置に配置することにより、装置サイズを小型化することができるという効果を有し、特に、ターンテーブル上のチャックテーブルに保持された半導体ウェーハを加工する加工装置に有用である。 As described above, the present invention has an effect that the size of the apparatus can be reduced by arranging the support column at an appropriate position, and in particular, the semiconductor held on the chuck table on the turntable. This is useful for a processing apparatus for processing a wafer.
1 加工装置
2 搬入搬出ユニット
3 ウェーハ加工ユニット
31 基台
31a 配置面
31b 開口部
33 荒研削ユニット(加工ユニット)
34 研削ユニット(加工ユニット)
35 研磨ユニット(加工ユニット)
37 ターンテーブル
37a 開口部
41 中央支柱部
42、43、44 側方支柱部(支柱部)
46、47、48 連結部
51 チャックテーブル
52 テーブル部
53 傾斜機構
54 吸着保持部
54a 保持面
55、56 可動支持部
57 固定支持部
62、72、82 ガイドレール(ガイド部)
64、74、84 ボールネジ
66、76 研削砥石(砥石)
86 研磨砥石(砥石)
W 半導体ウェーハ(ワーク)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
34 Grinding unit (processing unit)
35 Polishing unit (processing unit)
37
46, 47, 48 Connecting
64, 74, 84
86 Abrasive wheel
W Semiconductor wafer (work)
Claims (11)
前記配置面に配置され、回転可能に配設されたターンテーブルと、
前記ターンテーブルに回転可能に配置され、ワークを保持する保持面を有するチャックテーブルと、
前記保持面に保持されたワークを加工する加工ユニットと、
前記保持面に向けて前記加工ユニットを進退可能に支持すると共に、前記配置面の角側において前記ターンテーブルに近接配置された支柱部とを備えたことを特徴とする加工装置。 A base having a substantially polygonal arrangement surface;
A turntable disposed on the placement surface and rotatably disposed;
A chuck table rotatably disposed on the turntable and having a holding surface for holding a workpiece;
A machining unit for machining the workpiece held on the holding surface;
A processing apparatus comprising: a support unit that supports the processing unit so as to be capable of advancing and retreating toward the holding surface, and a column portion that is disposed close to the turntable on a corner side of the arrangement surface.
前記開口部の内側に中央支柱部が配置され、
前記支柱部は、連結部により前記中央支柱部に連結され、前記連結部を介して前記加工ユニットを支持することを特徴とする請求項1に記載の加工装置。 The turntable has an opening at the center,
A central strut is disposed inside the opening,
The processing apparatus according to claim 1, wherein the support unit is connected to the central support unit by a connection unit, and supports the processing unit via the connection unit.
一の支柱部と中央支柱部とを結ぶ直線と、残りの支柱部と中央支柱部とを結ぶ直線とが直交する位置関係となるように、前記支柱部が前記ターンテーブルに近接配置されることを特徴とする請求項2に記載の加工装置。 The struts are two or more, each supporting the processing unit,
The strut portion is arranged close to the turntable so that a straight line connecting one strut portion and the central strut portion and a straight line connecting the remaining strut portions and the central strut portion are orthogonal to each other. The processing apparatus according to claim 2.
前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記加工ユニットによる前記ワークの加工部分が、前記3つ以上のガイド部の設置位置を頂点とした仮想面の重心位置を含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の加工装置。 Comprising three or more guide portions for guiding the processing unit in the advancing and retracting direction,
On a plane perpendicular to the advancing / retreating direction of the machining unit, a machining portion of the workpiece by the machining unit includes a centroid position of a virtual surface with an installation position of the three or more guide portions as a vertex. The processing apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記加工ユニットによる前記ワークの加工部分が、前記一対のガイド部の設置位置を結ぶ直線の一部を含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の加工装置。 A pair of guide portions for guiding the processing unit in the forward and backward direction;
2. The machining part of the workpiece by the machining unit on a plane perpendicular to the advancing / retreating direction of the machining unit includes a part of a straight line connecting the installation positions of the pair of guide parts. The processing apparatus according to claim 3.
前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記砥石の加工面と前記ワークとが接触する加工部分が円弧状領域であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の加工装置。 The processing unit has a grindstone having a ring-shaped processing surface,
6. The machine part according to claim 1, wherein on the plane perpendicular to the advancing / retreating direction of the machining unit, a machining part where the machining surface of the grindstone contacts the workpiece is an arcuate region. The processing apparatus as described in.
前記ボールネジ機構は、前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記加工ユニットによる前記ワークの加工部分に近接して配置されることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の加工装置。 A ball screw mechanism for receiving a driving force to move the processing unit in the forward / backward direction;
The said ball screw mechanism is arrange | positioned adjacent to the process part of the said workpiece | work by the said process unit on the plane perpendicular | vertical with respect to the advancing / retreating direction of the said process unit. The processing apparatus of crab.
前記チャックテーブルは、テーブル部と前記テーブル部の傾きを調整する傾斜機構を有し、
前記傾斜機構は、前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上における前記テーブル部の中心を重心位置とした三角形の3つの頂点のうち、2点に対応する位置において前記テーブル部の支持位置を前記進退方向に移動可能とする第1の可動支持部および第2の可動支持部と、残りの1点に対応する位置において前記テーブル部の支持位置を固定とする固定支持部とを有し、
前記固定支持部は、前記第1の可動支持部および前記第2の可動支持部よりも前記ターンテーブルの外周縁部側に位置することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の加工装置。 The turntable is supported by a base on the outer peripheral edge side,
The chuck table has a table part and an inclination mechanism for adjusting the inclination of the table part,
The tilt mechanism is a support position of the table portion at a position corresponding to two points among three vertices of a triangle having a center of gravity of the table portion on a plane perpendicular to the advancing / retreating direction of the processing unit. A first movable support portion and a second movable support portion that are movable in the forward / backward direction, and a fixed support portion that fixes the support position of the table portion at a position corresponding to the remaining one point. ,
The said fixed support part is located in the outer-periphery edge side of the said turntable rather than the said 1st movable support part and the said 2nd movable support part, The any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned. The processing apparatus as described.
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